（一）生物钟
我们生活在一个不断变化和更新的世界中，从黎明开始，我们能确定在24小时的周期中，有一段时间是光明，一段时间是黑暗。
人和动物体内都有内在的生物钟，它调整着不同的生理过程，与外界日常节奏同步运行。在原始世界，我们在光明和温暖的时间里是醒着的，干着自己的活，在寒冷的夜晚休息。自从发明电灯以来，我们工作和休息的时间不再受自然的白昼和黑暗决定。但是这个生物钟或者说生物节律仍在继续起作用。
即便你在一个非常明亮的房间里度过了一个夜晚，你体内的生物钟也会告诉你夜晚降临了，该休息了。研究睡眠的人把这个生物钟称为24小时节律。
24小时节律，也就是它以24小时为一个周期来运行的，以24小时的周期调整着人体各种节律。从消化和排出过程，到细胞的生长与修复、体温的上升与下降，所有这些身体节律都会在24小时节律的控制下通过化学物质和神经系统起作用。
生物钟位于脑的视上核，在复杂的生物体内，比如我们人类，视上核位于脑底部的下丘脑，在垂体的上方。垂体是主要的腺体，因为它调控着体内激素的分泌。
20世纪40年代，科学家们已经证实我们的睡眠节律是由体内的生物钟控制，而不单纯是被光和黑暗控制的，在对动物和鸟的研究中也证实了这一点。让鸟在持续性明亮的灯光下暴露数周，然而它们维持着正常的睡眠与醒的节律。进一步对人的研究也证实了同样的结论，即让被研究的对象在有持久照明的地下碉堡中呆上3～4周，但被研究对象仍然维持着醒与睡的正常节律，只是周期比24小时稍微长一点。
无论环境怎样，24小时节律确保我们人体功能正常运行。
睡眠模式大约是24小时为1个周期，有些人的节律周期比24小时长一点，还有一些人比24小时短一点。众所周知的“给时者”，是刺激生物钟的一种外来因素，它让我们以24小时的节律运转，光明和黑暗、活动和静止、吵闹和安静都被称为“给时者”。没有外来的刺激，我们按照体内的生物钟正常规律作息，这就是我们身体会有规律活动的原因。然而，“给时者”调整了这些规律，以致我们都在同样的时间睡觉，在同样的时间起床。
若你熬了通宵，在第二天你可能会打瞌睡，这可能会打乱你体内的定时系统，可能要花几天的时间才能纠正过来。然而，迫使自己越过“给时者”给的自然节律，允许以前的节律来很快恢复自我，最简单的办法就是白天尽量不睡或少睡，在晚上正常的睡眠时间里保证好的睡眠。
人的体温和激素水平是按照24小时节律波动的。睡眠期间低水平的肾上腺素和皮质类固醇激素使得夜间垂体释放的生长激素水平增高。细胞修复和蛋白质的构建效应被肾上腺素和皮质类固醇激素的效应抵消，确保夜间正常的睡眠，让生物钟与激素的产生相一致。这样激素才能正常分泌，让我们在白天时保持警觉，在晚上能美美地睡上一觉。大部分人在深夜睡觉时皮质类固醇激素处于一天中最低水平，这时体温和肾上腺素水平也开始下降，在这个时间睡觉增加了夜间熟睡的机会。即使你很疲惫，在早上5点钟以后也很难维持熟睡状态，因为体温和刺激激素的水平正在上升。
在开始运用脑电波监测以前，人们还不知道睡眠的周期。
随着记录脑活动的脑电图仪器和其他形式的监测设备的发展，以及睡眠实验室的普及，科学家们重新定义了不同的睡眠类型或睡眠阶段，把脑的活动与每一阶段身体的其他变化联系起来。
（二）睡眠周期
我们现在知道，所有的睡眠并不都是一样的。在正常的睡眠周期中，浅睡眠阶段易打呼噜，逐渐过渡到深睡眠阶段。深睡眠阶段不易醒，再过一段时间又进入所谓的做梦的浅睡眠阶段。有几种不同的方法来划分睡眠阶段，最常用的一种划分是快速动眼睡眠和非快速动眼睡眠期，这两种类型的睡眠在24小时节律的支配下在整个夜间不断变化。
非快速动眼睡眠期就是指身体和脑活动在睡眠中与你所希望一致的时期，即传统意义上的睡眠。此睡眠期全身和脑的活动与你想象的一样，全身大部分肌肉处于松弛状态，身体各系统处于静止期。控制醒和觉醒的脑波（β波）消失，逐渐被慢而深的静止波所替代。非快速动眼睡眠期约占老年人平均睡眠时间的70％，它划分为四个阶段，第一和第二阶段又称浅睡眠期，第三和第四阶段又称深睡眠期或慢波睡眠期。
第一阶段，实际只处于半觉醒状态，我们感觉昏昏欲睡，经历了一种漂泊不定的感觉。我们可能有过催眠的经历—感觉进入梦一样的境界，听到了声音，看到了闪动的图片。在夜晚来临时，第一个睡眠阶段持续1～10分钟，仅占整个睡眠时间的5％。
第二阶段是真正睡眠的第一阶段，占整个睡眠时间的50％。
通常一个健康的成年人都能正常地达到第三阶段，即深睡眠的第一阶段，在躺下约20分钟进入此睡眠阶段，约占整个睡眠时间的7％，部分的修复和恢复活动都在此阶段发生。
第四阶段是睡眠的最深阶段，此阶段身体达到最大程度的修复，大部分人的第四阶段的睡眠时间约占11％。
快速动眼睡眠期与其他的四个睡眠阶段有显著不同。1957年由美国睡眠专家纳塞里尔·德门特首次提出并将它命名为“似睡非睡”期，因为在此阶段观察到脑活动和眼睛转动都非常快速，与肌肉松弛达麻痹状态形成鲜明的对比。在快速动眼睡眠期，流入脑的血流增加，有利于儿童脑的发育及脑的自我修复。
健康成年人在入睡后的90分钟内进入快速动眼睡眠期，整个夜间大约每90分钟重现1次，每次重现时间比上次略长一些。
醒前大约有30分钟的快速动眼睡眠期。
研究表明，我们的睡眠90～100分钟为1个周期。当我们睡眠时，通常都会经历第一、第二、第三、第四睡眠阶段。在进入夜间第一个快速动眼睡眠之间又返回到第二阶段。第二个循环以第一个快速动眼睡眠开始，然后持续进入非快速动眼睡眠的四个阶段，直到第二个快速动眼睡眠的开始。第一周期持续约90分钟，从一个快速动眼睡眠终止开始到下一个快速动眼睡眠开始，除了第一个周期外，每一个周期都包含了快速动眼睡眠和非快速动眼睡眠。在前半夜深睡眠阶段（第三、第四阶段）多于快速动眼睡眠阶段，在后半夜快速动眼睡眠时间更多些。快速动眼睡眠的第一阶段相当短，通常持续不到15分钟。
随着夜晚的前进，快速动眼睡眠期变得越来越长，直到最后一个睡眠周期时。大部分人要到第5个睡眠周期，快速动眼睡眠要持续约半小时才终止。健康人即使他们从快速动眼睡眠期醒来，醒后也不会直接进入快速动眼睡眠期。快速动眼睡眠约30分钟才重复1次。
快速动眼睡眠与传统睡眠交替，约90分钟，被称为次昼夜节律。这种睡眠模式是普遍存在的，没有人一直处于完全的深睡期或完全的快速动眼睡眠期。即使受干扰的或不健康的守夜影响你睡眠的质量和长短，也并不能干扰这种睡眠模式。
非快速动眼睡眠比快速动眼睡眠重要还是不重要，众说纷纭。20世纪60年代，睡眠实验室的试验表明，当人持续几个晚上被剥夺了快速动眼睡眠时间后，似乎更需要这一类型的睡眠，当他再次入睡时，剥夺了快速动眼睡眠的人变得更加紧张、易激怒、精力不集中。这些试验也表明梦仅在快速动眼睡眠期发生，剥夺了梦可能会导致严重的精神障碍。
非快速动眼睡眠也是健康所必需的，尤其是第四阶段。实验研究表明，正常睡眠少的人（每晚不到5小时睡眠但身体健康）处于第一、第二、第三睡眠阶段的时间要比平均量少，但是与处于第四及快速动眼睡眠期的时间与平均睡眠时间相等。
现在普遍认为，为了身体健康我们需要快速动眼睡眠和非快速动眼睡眠，虽然每一种类型睡眠期生理和精神的正确作用还不完全清楚。假定在非快速动眼睡眠期产生较多的生长激素，此型睡眠对身体健康是很重要的；而在快速动眼睡眠期进入脑的血流增加，这对精神健康也是必需的。在我们生活的不同时期或多或少都需要每一种类型的睡眠，但是由于我们不能控制所得到的睡眠类型，只有尽量确保自己得到整个睡眠来满足我们的需求。
